斜拉橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜,索塔施工更是技術(shù)含量高,施工難度大,要求在必須找到合適的施工工序。本文簡要的闡述了斜拉橋索塔施工工序。
前言
隨著高速公路的迅猛發(fā)展,公路等級不斷提高,斜拉橋、懸索橋等共有高墩、大跨徑特點的橋梁被廣泛應(yīng)用到工程實際,同時也發(fā)揮了越來越重要的作用。索塔作為斜拉橋、懸索橋一個十分重要的組成部分,造價高昂、施工周期長,如何科學組織施工,優(yōu)質(zhì)高效地完成施工任務(wù),具有十分重要的意義。本文全面系統(tǒng)地閘述了索塔施工技術(shù)和工藝特點。己建成的索塔成品傾斜度、空間尺寸以及外觀質(zhì)量均滿足規(guī)范要求,處于良好的受控狀態(tài),施工進度科學合理。該工法被證明是一項行之有效的施工方法,代表了目前索塔施工的先進水平。
工法特點
1.本工法工藝簡練,操作性強,施工易于實現(xiàn)。在合理設(shè)計模板、支架和爬架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)高度較大的索塔施工。
2.本工法施工結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,力學模型明確,設(shè)計計算量不大,易于被工程技術(shù)人員掌握。
3.質(zhì)量易于控制,通過采用相對基準極坐標法進行測量控制,以及模板支撐體系的優(yōu)化,結(jié)構(gòu)物實體質(zhì)量和外觀質(zhì)量優(yōu)良。
4.本工法投入的大型機械設(shè)備相對較少,施工成本較低,循環(huán)施工周期較短,具備較高的投入產(chǎn)出比。
實用范圍
本工法具有施工快捷,結(jié)構(gòu)合理,經(jīng)濟實惠等特點,可以被廣泛應(yīng)用到斜拉橋、懸索橋的索塔施工中,尤其適合于索塔截面比較規(guī)則,塔柱高為100至200m的中小型鋼筋混凝土索塔。通過對模板系統(tǒng)以及爬架提升裝置的改進和優(yōu)化,也可以應(yīng)用到變截面及高度較高的索塔施工中。
工法原理
本工法是索塔施工的一種非常有效的工藝方法。工法原理:在塔柱內(nèi)預(yù)先安裝勁性骨架作為鋼筋模板安裝定位的依托,縱向主鋼筋采用機械連接,下塔柱采用鋼管支架模板體系、中上塔柱采用內(nèi)翻外爬附爬架的分節(jié)段爬模施工模式,混凝土采用托泵泵管輸送,在中塔柱上設(shè)置橫向臨時撐架,防止塔柱根部產(chǎn)生拉應(yīng)力,斜拉索與塔柱的錨固形式采用鋼錨梁錨固體系,直接傳送給索塔,橫梁采用鋼管落地支架支撐體系,通過合理布設(shè)塔吊、電梯、泵管、水電等設(shè)施以及進行預(yù)埋件的埋設(shè),并運用塔吊以及吊車進行施工材料的垂直運輸?shù)囊环N高效的索塔施工工藝。
根據(jù)索塔形式、高度以及所采用的施工工藝、方法、設(shè)備性能和具備的施工能力,索塔分節(jié)長度不盡相同,一般分節(jié)長度為4.0至5.0m。
施工工藝流程
1.索塔施工工藝流程
施工準備—下塔柱鋼筋腳手架架設(shè)—下塔柱翻模分段施工—下橫梁與塔柱同步施工—中塔柱起步段翻模施工—上橫梁與塔柱同步施工—上塔柱分段施工—塔冠施工—安裝避雷其他設(shè)施。
2.鋼筋工程
為加快進度,降低高空作業(yè)風險,塔柱內(nèi)豎向主筋宜采用鐓粗直螺紋套筒或擠壓套筒等機械連接,其余鋼筋采用焊接或綁扎連接。
半成品的鋼筋按型號、規(guī)格、用途等進行編號掛牌,分別堆放,由運輸車運至施工現(xiàn)場。主筋連接后,箍筋由下而上焊接或綁扎,綁扎高度以每次混凝土澆筑高度為準。
3.勁性骨架
為了便于鋼筋空間定位并固定模板,索塔塔壁內(nèi)部一般設(shè)置勁性骨架。勁性骨架應(yīng)單獨進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般采用∟100×∟100及∟80×∟80角鋼焊接拼裝成桁架,在地面上單片制作、塔上整體拼裝焊接定位而成。勁性骨架制作安裝的總體布局是:在條件允許情況下,盡量在地面將工作做好,減少塔上工程量。單塊骨架的高度同混凝土分節(jié)高度,框架形式按結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定。
4.混凝土工程
索塔高度一般較大,混凝土標號較高,混凝土采用泵送方式輸送,通過采用多臺輸送泵接力的方式,可以把混凝土輸送到理想的高度。每個索塔下方設(shè)置一臺固定拖泵,通過泵管漿混凝土直接泵送至作業(yè)面。
混凝土應(yīng)具有良好的工作性和可泵性?;炷翝仓牡吞庨_始逐層擴展升高,并保持水平分層。振搗時使用插入式振搗器,其分層厚度約為30cm。振搗密實標準:混凝土停止下沉,無顯著氣泡上升,表面平坦,呈現(xiàn)薄層水泥漿時為止。
下塔柱塔基部分設(shè)計一般為實心段,應(yīng)按大體積混凝土施工考慮。內(nèi)部設(shè)置降溫水管,混凝土澆筑后,通水冷卻,降低內(nèi)部溫度,同時對模板外部進行保溫,防止混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。
5.模板支撐體系
為確保索塔外觀質(zhì)量,外模一般采用大面積定型鋼模板,內(nèi)模采用組合鋼?;蚰灸0?。
(1)模板的基本結(jié)構(gòu)
塔柱模板由外模板和內(nèi)模板組成。外模板均為大面積鋼模板,內(nèi)模板以大模板為主,部分采用組合鋼模和木模。外模、內(nèi)模、角?;蚱侥0?,其結(jié)構(gòu)形式基本相同,主要由橫肋、豎肋、勁板和面板組成。
(2)下塔柱模板體系
下塔柱一般設(shè)計變截面形式,并有一定的斜率。為加快工期,充分利用底部承臺工作面,下塔柱模板一般采用翻轉(zhuǎn)式。根據(jù)下塔柱的高度,每個塔柱應(yīng)加工2至3節(jié)定型鋼模板,高度為3至4m,施工中根據(jù)實際進行循環(huán)利用,并進行適當?shù)母难b。模板外側(cè)搭設(shè)鋼管腳手架,作為操作平臺及模板臨時支撐點,并設(shè)置對拉螺桿。
(3)中、上塔柱模板體系
中、上塔柱采用內(nèi)滑外翻的模板體系。每肢塔柱加工3節(jié)模板,高度為2至2.5m。為保證混凝土分段部位接縫嚴密,應(yīng)保留一節(jié)基準模板不拆,施工時始終固定頂部一節(jié)作為上一節(jié)段施工的模具和支撐平臺,而將下部兩節(jié)拆除后上翻。提升模板設(shè)置采用倒鏈和塔吊。
(第一作者單位:吉林廣播電視大學 "第二作者單位:吉林交通職業(yè)技術(shù)學院)